改进型农村三格化粪池的污水处理性能

在我国农村地区,化粪池仍然是许多家庭生活污水直排前的唯一处理设施。传统三格化粪池出水水质较差,造成了农村水环境污染,而对传统三格化粪池进行适当改进是解决污染问题的有效途径之一。为此,对传统三格化粪池进行了结构和功能的优化设计,在第1格设置由过流板隔开的预处理曝气池和预处理沉淀池,第2格保留厌氧发酵池,第3格由过流板分隔为生物接触氧化池和二次沉淀池。结果表明,稳定运行后,反应器对COD、${\rm{NH}}_4^ + $-N、TP和SS的去除率分别为83.51%~88.56%、66.82%~74.17%、77.47%~81.12%和82.26%~88.57%,相较于传统三格化粪池有显著的提升。改进型农村三格化粪池实现了农村分散式污水的就地处理,且经济性和维护便利性符合农村污水处理设施的定位需求,可为农村三格化粪池的改造和新建提供参考。     

生物滞留池对地表径流中常规污染物及全氟化合物的去除效果

生物滞留系统是实现城市地表径流水量调控和水质净化的新型绿色生态系统,但其对全氟化合物的去除效能尚不清楚。本文构建了将传统填料与2~4 mm沸石(体积占比10%)或2~4 mm的改良煤质颗粒活性炭(体积占比10%)混合的2种柱形生物滞留系统,通过动态实验探究了此系统对地表径流中常规污染物和全氟化合物去除效果,分析了系统近1 a的运行效果。结果表明,生物滞留系统的水量削减率随运行时间的增长呈现下降的趋势,平均削减率为(29.8±8.2)%。改良煤质颗粒活性炭生物滞留池对COD、TN、TP、TOC、$ {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}^{+} $-N的平均去除率分别为67.49%、84.78%、76.43%、80.28%、65.43%,优于以沸石为填料的滞留池。6种目标全氟化合物PFPeA、PFHxA、PFHpA、PFOA、PFOS、PFNA的去除率保持在80%以上。滞留池内污染物空间分布特征表明,PFBA主要集中于种植层,而PFPeA、PFHxA、PFHpA、PFOA、PFOS、PFNA则更集中于填料层。     

水平渗滤系统的污染物去除效果及动力学分析

基于人工快渗(CRIS)和水平潜流人工湿地(HSSFCWs)构建了水平流人工渗滤系统(HFCIS),研究了该系统对耗氧有机物(以COD计)、氨氮(NH₄⁺-N)的沿程去除情况和污染物在系统内的垂向分布情况,并进行了动力学分析。结果表明,在水力负荷为0.083 m·d⁻¹、进水耗氧有机物(以COD计)浓度为220~630 mg·L⁻¹、NH₄⁺-N质量浓度为13~47 mg·L⁻¹时,COD、NH₄⁺-N的去除率分别为88.6%和91.9%以上。在水力负荷为0.25 m·d⁻¹的条件下,进水耗氧有机物(以COD计)和NH₄⁺-N质量浓度分别为613~690 mg·L⁻¹和36~48 mg·L⁻¹时,总去除率分别为95.5%和78.2%以上。水平方向沿程污染物质量浓度呈现逐渐衰减的趋势,污染物降解符合一阶动力学模型,去除速率常数在CRIS和HSSFCWs的速率常数范围内并处于较高水平。该HFCI系统填料简单,复氧效果好,污染物去除性能优异,提高了土地利用率,建造位置选择较为灵活,在分散式污水处理中有独特的优势。     

提高低C/N值农村生活污水中TN的去除效果

高负荷渗滤田工艺处理农村生活污水后,出水中C/N值降低,后续反硝化池由于缺少碳源,系统出水中TN难以稳定达标。研究在不对整个系统构筑物进行大的改造、不增加外购碳源的前提下,通过往后续反硝化池掺混部分调节池原水的措施,提高了TN的去除效率。研究结果表明,通过掺混10%左右的调节池原水,系统TN的去除效率提高了约10%,由68.2%提升到了77.5%。系统出水中各主要指标均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准要求。系统运行费用低且实验未增加运行成本,工程可为气候条件相近、水质类似地区农村生活污水的处理提供借鉴。     

炭砂滤池对农村饮用水中浊度及细菌的去除效果

粗滤-炭砂过滤是简单实用的农村水处理工艺。通过中试装置,检测了滤池对浊度、细菌总数和大肠杆菌的去除效果,研究了炭砂滤池出水安全性。结果表明：炭砂滤池能进一步降低粗滤池出水浊度,并将其控制在0.7~2.2 NTU;砂层作为保证出水浊度的屏障,其浊度去除率在炭层基础上可再增加11.1%;炭砂滤池对大肠杆菌的平均去除率随着滤速的降低而增大,且该差异主要是由炭层贡献的;当滤速为5 m·h⁻¹时,炭砂滤池对大肠杆菌平均对数去除率为0.79;但滤池运行过程中会产生微生物泄露的现象,对细菌总数基本无去除作用。因此,为保障出水的微生物安全性,炭砂滤工艺后须增加行之有效的消毒工艺。     

高效菌藻塘系统对农村污水中磷的强化去除效果研究

研究了高效菌藻塘系统处理太湖地区农村生活污水除磷效果及其强化措施。高效菌藻塘和水生生物塘HRT分别为8 d和4 d,进水总磷浓度为1.7～17.1 mg/L,出水总磷浓度全年平均值为3.33 mg/L,高效菌藻塘系统的除磷能力欠佳。通过降低水生生物塘内水深、采用废弃石膏作为填料构建了新型复合水生生物塘,HRT=1.6 d条件下,复合水生生物塘出水总磷可保持在1 mg/L以下,可达到GB18918-2002一级B排放标准。     

三峡库区农村生活垃圾处理支付意愿及影响因素分析

农村生活垃圾的集中化、科学化处理对改善农村居民生活环境和农业生产环境具有重要意义。而农户对农村生活垃圾处理的支付意愿对农村生活环境的改善具有关键性作用。采用条件价值评估法(CVM)分析了三峡库区农户对处理生活垃圾的支付意愿及其影响因素。结果表明:(1)农户对农村生活垃圾处理的平均支付意愿为48元/a;(2)户主年龄、文化程度以及对环境是否关心对当地农户处理生活垃圾的支付意愿有极显著影响。户主年龄和文化程度对生活垃圾处理的支付意愿的影响为正,说明农户年龄越大、文化程度越高,对生活垃圾处理的支付意愿就越强烈。农户对环境的关心程度为正,表示农户越关心环境,对生活垃圾处理的支付意愿就越强烈。最后,提出相关建议:制定政策时要充分考虑农户的个体特征和自身利益;加强教育,提高农户的文化水平;加强环境保护宣传,提高农户的环境认知和环保意识。     

矿化垃圾修复石油污染土壤的影响因素及污染物的去除机制

利用矿化垃圾对石油污染土壤进行修复研究,以期在低成本、易操作、修复效果好的前提下达到以废治废的目的。分别研究了矿化垃圾与石油污染土壤的混合比例、土壤含盐量、含油量和含水率对矿化垃圾修复石油污染土壤的影响,并通过3D-EEM(三维荧光)和GC-MS(气相-质谱)技术分析了体系石油污染物的去除特性。结果表明：矿化垃圾对石油污染土壤具有较好的修复效果,在矿化垃圾与石油污染土壤的混合比例为6:4、土壤不添加盐分、含油量为4%、含水率为30%的条件下,运行94 d后土壤中石油去除率最高可达58.61%;同时,基于3D-EEM分析发现土壤中石油类物质的荧光峰位置在处理前后均出现在Ex/Em=300 nm/330 nm处,其去除率为44.89%,表明矿化垃圾床对三环及其同系物和单环及其同系物的芳烃去除效果较好;另外,基于GC-MS技术分析得出,经矿化垃圾修复后,土壤中石油总去除率为66.57%,除正十八烷去除率（19.84%）较低外,其他烷烃的去除率均高于56.8%。     

风速对自然通风型人工湿地氧传质速率及污染物去除效果的影响

系统地研究了拔风管式自然通风型人工湿地(naturally-ventilated constructed wetland, CW_NV)在不同风速(u≤4.0 m·s⁻¹)条件下的氧传质速率(oxygen transfer rate, OTR)以及对有机物、氮、磷的去除效果。结果表明,外部空气可通过拔风管上的孔口有效地扩散并溶解到湿地内部。与无通风CW系统(CW₀)相比,CW_NV内部OTR(61.38~78.30 g·(m³·d)⁻¹)较CW₀高出19.3%~33.5%,从而强化了CW_NV中氨化、硝化和有机物好氧降解等过程。CW_NV内NH₃-N和COD的去除负荷分别为2.84~4.57 g·(m³·d)⁻¹和45.0~56.6 g·(m³·d)⁻¹,较CW₀分别提高了90.5%~119.6%和11.9%~23.2%。CW_NV出水中硝酸盐浓度为1.10~10.39 mg·L⁻¹,而CW₀出水中硝酸盐浓度仅为0.41~0.91 mg·L⁻¹。在适宜的风速条件下,湿地中可同时存在好氧与缺氧/厌氧环境,这既利于硝化作用又利于反硝化作用,从而可使湿地获得较好的TN去除效果。当风速u≤1.0 m·s⁻¹时,CW_NV系统中TN去除负荷6.70~6.77 g·(m³·d)⁻¹,较CW₀系统高出17.2%~23.1%。但是,自然通风对于TP去除效果的提高十分有限,仅能提高2.4%~4.8%的TP去除率。此外,CW_NV系统中风速与OTR、COD、NH₃-N和TN的去除负荷及其降解速率常数之间的关系符合二次方程。     

浙江省农村生活污水处理技术应用现状及处理效果分析

农村生活污水面广量大,是污水治理中的重点和难点。通过对浙江省农村生活污水处理技术应用现状的调研,系统分析了该省目前应用的农村生活污水处理技术的特点和处理效果,并对已采用的各处理技术的去污效果、抗冲击性能、运维性能等进行了对比。最后结合浙江省农村生活污水处理现状,从建立农村生活污水处理技术评价体系、做好运行效果评估、加强经验推广和技术深入研究、加强设施的运维管理等方面提出了进一步提高农村生活污水处理效果的措施。     

贵州贫困农村室内PM10污染水平及影响因素分析

为调查贵州贫困农村室内空气污染水平,对织金和六枝农户室内可吸入颗粒物(PM10)进行了系统采样,分析了PM10污染水平,探讨了其影响因素。结果表明:采暖期PM10的平均值为640.5μg/m3,最高质量浓度达到7 739.9μg/m3;非采暖期PM10的平均值为459.9μg/m3,最高质量浓度达到3 515.1μg/m3,与《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)相比,研究区PM10的超标率为71%～92%,超标倍数最高达50.60倍。经调查可知,贵州贫困农村室内PM10污染水平与燃料类型、炉灶类型、室内通风情况等密切相关,以拌泥煤、纯煤、蜂窝煤和简易敞口灶为主,且室内通风较差。     

Engelbart SST工艺农村生活污水一体化治理设备的应用效果及运行能耗

针对农村生活污水水质水量波动性大的特点,应用基于Engelbart SST工艺的一体化处理设备对农村生活污水进行了处理,并考察了该设备在水质波动情况下的处理效果与运行能耗。结果表明,在DO为0.3~0.5 mg·L⁻¹、回流比为1 000%~2 000%、HRT为12~15 h、MLSS为5 600~8 800 mg·L⁻¹的工艺条件下,配合化学除磷,设备COD、NH₃-N、TN、TP平均去除率分别可达到95.3%、94.9%、78.9%、92.2%。该设备表现出了良好的抗波动能力,在COD、NH₃-N、TN处理负荷较设计值波动幅度分别为−39.7%~171.0%、−34.8%~96.9%、−45.0%~61.1%的条件下,出水COD≤50 mg·L⁻¹、NH₃-N浓度≤5.0 mg·L⁻¹、TN浓度≤15 mg·L⁻¹。该设备利用曝气自动控制系统在经济DO条件下运行,吨水能耗为0.24~0.33 kWh。本研究结果可为农村污水处理的技术选择和运行提供参考。     

气象因素对大气污染物影响的季节差异分析及预测模型对比—— 以深圳为例

以深圳为例,通过收集其2014年9月至2017年8月的地面气象观测数据、大气污染物PM_(2.5)和PM_(10)浓度数据及空气质量指数(AQI),利用SPSS软件分别构建线性回归模型与非线性多层神经网络(MLP)模型,探讨了气象因素对PM_(10)、PM_(2.5)及AQI影响的季节性差异,并利用构建的两种模型对PM_(2.5)、PM_(10)和AQI进行预测和对比。结果表明,气温、湿度、风速及风向均对深圳PM_(2.5)、PM_(10)及AQI有较大影响,且影响因素存在季节差异性;两种模型中,MLP模型在对复杂多变的空气质量预测上更具优越性。研究结果可为深圳空气质量优化以及城市局部和整体规划提供科学依据,并为其他城市空气质量模拟分析提供参考。     

臭氧-生物活性炭净水工艺处理苯酚污染的应急效果及影响因素分析

考虑到突发性水污染中有毒有机物的高频现率,选用苯酚为有毒有机物代表,通过模拟突发苯酚污染的情况,研究了臭氧-生物活性炭(O3-BAC)工艺对苯酚污染的应急处理效果,并且分析了工程中实际环境因素如空床接触时间(EBCT)、pH值对该应急能力的影响.研究表明,在突发性苯酚污染的应急处理中,0.6 mg/L的臭氧可将初始苯酚浓度5倍于达标浓度的进水处理至饮用水达标浓度,即低于0.002 mg/L,15.3 min的空床接触时间是判定其是否为该应急过程的关键因素的分界点,为了取得较好的应急效果,可适当提高进水pH值.     

底物流加-间歇运行方式下氨氧化细菌富集培养的效果及影响因素分析

富集培养氨氧化细菌(AOB)可为污水处理工艺提高氨氮氧化速率、促进亚硝酸盐积累提供物质基础。在(20±2) ℃下,采用底物流加-间歇运行方式进行氨氧化细菌富集培养,重点考察了游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)、溶解氧(DO)等因素的影响,并对富集前后活性污泥样品中的AOB进行了定性定量分析。结果表明：第15天左右AOB增殖进入稳定生长期,比氨氮氧化速率由接种时的4.45 mg·(g·h)⁻¹升高至57.22 mg·(g·h)⁻¹;通过pH、底物流加速率和实际反应速率关系的联合控制,可以实现整个反应过程中FA和FNA在预期范围内波动;即使在极低的DO条件下,高纯度的AOB也可进行氨氮氧化。高通量测序结果表明,体系内Nitrosomonas属的AOB大幅度增长,可由0.23%上升至54.18%,亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的生长得到了有效抑制,培养结束时仅为0.12%。荧光定量PCR对AOB功能基因amoA的绝对含量结果表明,富集前后平均拷贝数由2.67×10⁵ copies·g⁻¹升至最大,可达9.67×10⁹ copies·g⁻¹,AOB成为活性污泥中的优势菌。本研究结果可为常温条件下快速富集AOB提供参考。